Состав для изоляции зон поглощения Советский патент 1991 года по МПК E21B33/138 

Изобретение относится к бурению геологоразведочных скважин и предназначено для изоляции зон поглощения.

Целью изобретения является улучшение тампонажных свойств состава за счет повышения его пластической прочности при сохранении растекаемости.

Тампонажный состав включает, мас.%: Бентонит10.0-15,0

Полиакриламид0,2-0,3

Порошкообразный углещелочной реагент 1,0-3,0 ВодаОстальное

Порошкообразный углещелочной реагент (ПУЩР) является смесью бурого угля с едким натром. Он содержит 84% бурого угля и 16% едкого натра по массе. ПУЩР представляет собой порошкообразную рассыпчатую массу, растворимую в воде,

влажностью 24%. Остаток на сите с размером ячеек 3 мм - не более 10%.

Достижение цели изобретения определяется механизмом формирования структуры тампонажного состава.

В результате смешения ингредиентов состава в водном растворе в процессе поверхностного взаимодействия полиак- риламида (ПАА) с бентонитом происходит структурирование системы. Структурооб- разование сопровождается поверхностным выщелачиванием едким натром из бурого угля гуминовых веществ. В результате чего инертная поверхность частиц бурого угля активируется и включается в процесс структурообразо- вания, что усиливает структурирующее действие бентонита. При этом в образовании сетчатых структур участвуют как частиО

го

g

о

цы бентонита, так и бурого угля. Поскольку частицы угля скрепляются полимерминеральными связями и обволакиваются макромолекулами ПАА, то дальнейшего выделения гуминовых веществ, способных оказать разживляющее дейст- вие, не происходит. Вследствие этого пластическая прочность состава повышается, а растекаемость сохраняется неизменной.

В случае использования водного раствора углещелочного реагента вместо порошкообразного эффективность способа уменьшается. Это объясняется тем, что в водном растворе углещелочного реагента в процессе его выдержки под действием едкого натра происходит выделение гуминовых кислот. Это оказывают амтиструкту- рирующее действие, приводящее к увелпчс пго pacie uicf ости и снижению пластической прочности состава.

Зависимость свойств тампонажных составов от соотношения составляющих компонентов представлена в таблице.

Водоустойчивость отвержденного состава определялась, как отношение массы состава, выдержанного в течение суток в воде, к массе его в исходном состоянии в %.

Пример 1. В 248 г воды растворяют 2 г ПАА с молекулярной массой 3 -10 , а в 645 г воды диспергируют 100 г бентонита и вносят при перемешивании 5 г ПУЩР. Оба раствора смешивают друг с другом, получая состав со следующим соотношением ингредиентов, мае. %: ПАА 0,2, ПУЩР 0,5, бентонит 10, вода 89,7, Он представляет собой однородную резиноподобную массу со следующими свойствами: / 1050 кг/м3. Р 10 см, Рт 2,0 кПа, устойчивость 12,8%.

П р и м е о 2. В 248 г воды растворяют 2 г ПАА с молекулярной массой , а в 640 г воды диспергируют 100 г бентонита и вносят при перемешивании 10 г ПУЩР. Оба раствора смешивают друг с другом, получая состав со следующим соотношением ингредиентов, мае. %: ПАА0,2, ПУЩР 1,0, бентонит 10, вода 88,8. Он представляет собой однородную резиноподобную массу со следующими свойствами; р 1050 кг/м3, Р 10см, Рт 2,2 кПа, водоустойчивость 46,4%.

Пример 3, В 247,5 г воды растворяют 2,5 г ПАА с молекулярной массой 6 10°, а в 615 г воды диспергируют 125 г бентонита и вносят при перемешивании 10 г ПУЩР, Оба раствора смешивают друг с другом, получая состав со следующим соотношением ингредиентов, мае. %: ПАА 0,25, ПУЩР 1,0, бентонит 12,5, вода 86,25. Он представляет собой однородную резиноподобную массу со следующими свойствами: tp 1060 кг/м3, Р 8,5 см, Рт 2,3 кПа, водоустойчивость 50,3%,

При мер 4. В 247,5 г воды растворяют 2,5 г ПАА с молекулярной массой 6 -10 . а в 605 г воды диспергируют 125 г бентонита и вносят при перемешивании 20 г ПУЩР. Оба

раствора смешивают друг с другом, получая состав со следующим соотношением ингредиентов, мае, %: ПАА 0,25, ПУЩР 2,0, бентонит 12,5, вода 85,25. Он представляет собой однородную резиноподобную массу со следу.ющими свойствами: р 1060 кг/м3, Р

8,0 см, Рт 2,7 кПа, водоустойчивость 75,6.

Пример 5. В 247,5 г воды растворяют

2,5 г ПАА с молекулярной массой 6-10 , а в

595 г воды диспергируют 125 г бентонита и

вносят при перемешивании 30 г ПУЩР. Оба раствора смешивают друг с другом, получая состав со следующим соотношением ингредиентов, мае. %: ПАА 0,25, ПУЩР 3,0, бентонит 12,5, вода 84,25. Он представляет собой

однородную резиноподобную массу со следующими свойствами: р- 1070 кг/м , Р 8,5 см, Рт 2,8 кПа, водоустойчивость 80,1 %.

Пример 6. В 247 г воды растворяют 3 г ПАА с молекулярной массой 6 10 , а в 570

г воды диспергируют 150 г бентонита и вносят при перемешивании 30 г ПУЩР. Оба раствора смешивают друг с другом, получая состав со следующим соотношением ингредиентов, мае. %: ПАА 0,3, П ЩР 3,0, бентонит 15, вода 81,7. Он представляет собой однороднуюрезиноподобн1 ю массу со следующими свойствами: р 1080 кг/м , Р 8,5 см, Рт 2,9 кПа, водоустойчивость 93,2%. Представленные в таблице экспериментальные данные позволяют сделать вывод, что

при-содержании в составе ПУЩР в количестве

ог 1,0 до 3,0 мас.% значительно повышается

его пластическая прочность и водостойкость,

Экономический эффект от применения

состава может быть получен за счет повышения качества изоляции зон поглощения, сокращения числа технологических операций по ликвидации поглощений и снижения расхода материалов.

Фор мула изобретения

Состав для изоляции зон поглощения, включающий бентонит, полиакриламид и воду, отличающийся тем, что, с целью улучшения тампонирующих свойств за счет

повышения пластической прочности при сохранении растекземости, он дополнительно содержит порошкообразный углещелочной реагент при следующем соотношении компонентов, мае. %:

Бентонит10,0-15,0

Полиакриламид0,2-0,3

Порошкообразный углещелочной реагент 1,0-3,0 ВодаОстальное

Изобретение относится к бурению геологоразведочных скважин и предназначено для изоляции зон поглощения. Цель - улучшение тзмпонажных свойств состава за счет повышения его пластической прочности при сохранении растекаемости. Тампо- нажный состав включает, мае. %: бентонит 10,0-15,0, полиакриламид 0,2-0.3, порошкообразный углещелочной реагент 1,0- 3,0. вода остальное. Порошкообразный углещелочной реагент представляет собой водорастворимую рассыпчатую массу, содержащую 84 мас.% бурого угля и 16 мас.% едкого натра. Отвержденный состав имеет высокую водостойкость. Эффект от применения состава достигается за счет повышения качества изоляции, сокращения числа технологических операций и снижения расхода материала. 1 табл.